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题型:简答题
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简答题

物体从高处某一点自由下落,中间某1秒内的平均速度是35m/s,问:

(1)这1秒内的位移是多大?

(2)这1秒是物体开始自由下落后的第几秒?

(3)这1秒末物体速度为多大?

正确答案

(1)这1秒内的位移为:x=t=35×1=35m

(2)根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度得:

vt2==35m/s

则有:t1===3.5s

则这一秒开始时,物体已经运动的时间为:t2=3.5-0.5=3s,

所以这1秒是物体开始自由下落后的第4s;

(3)4s末的速度为:v=gt3=10×4=40m/s

答:(1)这1秒内的位移是35m;

(2)这1秒是物体开始自由下落后的第4秒;

(3)这1秒末物体速度为40m/s.

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题型:填空题
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填空题

在日常活动中,很多事情需要人反应灵敏,对战士、司机、飞行员、运动员等尤其如此.从发现情况到采取相应行动,经过的时间叫反应时间.下面是小华测定反应时间的一个过程:如右图,请一位同学用两个手指捏住木尺顶端,小华用一只手在木尺下部做握住木尺的准备,手的任何部位都没有碰到木尺,位置在木尺刻度45.0cm处,当看到那位同学放开手时,小华立即握住木尺.发现他手握住的位置是刻度25.0cm处,根据运动学的知识,可以算出小华的反应时间为______(g取10m/s2).

正确答案

直尺下降的高度h=45-25cm=0.2m.

根据h=gt2得,t==s=0.2s.

故答案为:0.2s

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题型:填空题
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填空题

为了估测出井口到其中水面的距离,让一个小而重的物体从井口自由落下,经过3s后听到此物击水的声音。据此则能估算出这个井口到水面的距离为_____________,你认为这个结果是_____________。(填写“偏大”或“偏小”)

正确答案

45m,偏大

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题型:简答题
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简答题

有一种大型游戏机叫“跳楼机”,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m高处,然后由静止释放.可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4m高处时速度刚好减小到零.然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面.求:(取g=10m/s2

(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大?

(2)座椅在匀减速阶段的时间是多少?

(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍?

正确答案

(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v,

由v=gt1得,v=20m/s.

(2)自由下落的位移h′=gt12=20m

设座椅匀减速运动的总高度为h,则h=40-4-20=16m.

由h=t得,t=1.6s.

(3)设座椅匀减速阶段的加速度大小为a,座椅对游客的作用力大小为F,由v=at得,

a=12.5m/s2

由牛顿第二定律得,F-mg=ma

所以=2.25.

答:(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是20m/s.

(2)座椅在匀减速阶段的时间是1.6s.

(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的2.25倍.

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题型:简答题
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简答题

如图是自由落体(小球)的频闪照相的照片,照片上相邻的像是相隔同样的时间拍摄的,如果照相机的频闪周期为s,则小球下落的加速度是多少?

正确答案

9.6  m/s2

从图中可读出最后两个s内位移分别为:

s6="0.138" m,s5="0.114" m.

由Δs=gt2,得g=="9.6" m/s2.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,半径R=0.80m的光滑圆弧轨道固定在光滑水平面上,轨道上方A点有一质为m=1.0kg的小物块.小物块由静止开始下落后打在圆轨道上B点但未反弹,在瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿切线方向的分速度不变.此后,小物块将沿圆弧轨道滑下.已知A、B两点到圆心O的距离均为R,与水平方向夹角均为θ=30°,C点为圆弧轨道末端,紧靠C点有一质量M=3.0kg的长木板Q,木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.30,取g=10m/s2.求:

(1)小物块刚到达B点时的速度vB

(2)小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道的压力FC的大小;

(3)木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板.

正确答案

(1)由题意可知,ABO为等边三角形,则AB间距离为R,小物块从A到B做自由落体运动,根据运动学公式有:

vB2=2gR…①

代入数据解得:vB=4.0m/s;方向竖直向下 

(2)设小物块沿轨道切线方向的分速度为vB切,因OB连线与竖直方向的夹角为60°,故vB切=vBsin60°…②

从B到C,只有重力做功,据机械能守恒定律有:

mgR(1-cos60°)+mvB2=MvC2…③

在C点,根据牛顿第二定律有:Fc′-mg=m…④

代入数据解得:Fc′=35N

据牛顿第三定律可知小物块可到达C点时对轨道的压力

FC=35N   

(3)小物块滑到长木板上后,组成的系统在相互作用过程中总动量守恒,减少的机械能转化为内能,当小物块相对木板静止于木板最右端时,对应着物块不滑出的木板最小长度.根据动量守恒定律和能量守恒定律有:

mvc=(m+M)v…⑤

μmgL+mvC2-(m+M)v2…⑥

联立⑤、⑥式得:L=

代入数据解得:L=2.5m  

答:(1)B的速度为4.0m/s;(2)小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道的压力FC的为35N;(3)木板长度至少为2.5m.

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题型:填空题
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填空题

频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。下图是小球自由下落时的频闪照片,频闪仪每隔0.04s闪光一次。通过这幅照片测量自由落体运动的加速度是________。

正确答案

9.86m/s2

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题型:填空题
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填空题

一座高3.2m的水塔顶端渗水,每隔一定时间有一个水滴落下,当第5滴水离开水塔顶端时,第1滴水正好落到地面,此时第3滴水距地面的高度为______________m。

正确答案

2.4

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题型:简答题
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简答题

某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示.倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球.手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球.当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落……这样,就可测出多个小球下落的总时间.

(1)在实验中,下列做法正确的有________.

(2)实验测得小球下落的高度H=1.980 m,10个小球下落的总时间T=6.5 s.可求出重力加速度g=________ m/s2.(结果保留两位有效数字)

(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.

(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt,这导致实验误差.为此,他分别取高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响?请推导说明.

正确答案

(1)BD (2)9.4 (3)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值.(其他答案只要合理也可) (4)可以消除Δt对实验结果的影响,推导过程见解析.

根据自由落体运动的规律h=gt2解决问题.

(1)若电源选用直流电源,电磁铁可正常工作,选项A错误;实验时小球要撞击M断开电源,因此M应在电磁铁的正下方,选项B正确;小球下落的高度为电磁铁下端到M的竖直距离与小球直径的差,选项C错误;根据H=gt2,t可利用累积法,即从手动敲击M的同时开始计时,测量出落下n个小球的时间T,则一个小球下落时间t=,选项D正确.

(2)根据H=gt2和t=,解得

g=m/s2≈9.4 m/s2.

(3)要减小实验误差,可以适当增大小球下落的高度,并多次测量取平均值.

(4)根据题意,小球从H1、H2高处落下需要的时间t1-Δt和t2-Δt,根据H=gt2得H1g2和H2g2

解得g=,因此可以消除Δt的影响.

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题型:简答题
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简答题

分某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度时间图象如图a(t=0为打开伞瞬间)。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图b。已知人的质量为50kg,降落伞质量也为50kg,不计人所受的空气阻力,打开伞后降落伞所受阻力f与速度v成正比,即f=kv(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:

⑴打开降落伞前人自由下落的距离;

⑵阻力系数k;

⑶打开伞瞬间加速度a的大小和方向以及此时每根悬绳承受的拉力为多少。

正确答案

⑴h=20m;⑵k=200N·s/m;⑶a=30m/s2,方向竖直向上;T=312.5N。

试题分析:⑴由图a可知,打开降落伞瞬间人的速度为v0=20m/s

根据自由落体运动规律可知,打开降落伞前人自由下落的距离为:h==20m

⑵由图a可知,当运动员下落速度为v=5m/s时,速度不再变化,即匀速下落,此时对人和伞整体受重力(M+m)g和空气阻力f作用,根据平衡条件有:f=(M+m)g              ①

又因为有:f=kv                ②

由①②式联立解得:k==200N·s/m

⑶打开伞瞬间对人和伞整体,根据牛顿第二定律有:kv0-(M+m)g=(M+m)a

解得:a=-g=30m/s2,方向竖直向上

设此时每根绳的拉力为T,对运动员根据牛顿第二定律有:8Tsin53°-Mg=Ma

解得:T=312.5N

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题型:简答题
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简答题

一只花盆从离地面20m高的地方自由落下,经过多长时间花盆落到地面?花盆到达地面时的速度有多大?(取g=10m/s2

正确答案

2s   20m/s

试题分析:(1)花盆做自由落体运动,根据可得t=2s

(2)根据位移速度公式可得,v=20m/s

点评:做本题的关键是对自由落体运动的规律的正确掌握,非常简单

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题型:填空题
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填空题

一个物体从h高处自由下落,经过最后196 m所用的时间为4s,若空气阻力不计,则物体下落的总时间t为__________,下落的高度h为__________。

正确答案

7 s;240.1 m

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题型:填空题
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填空题

一座高6 m的水塔顶端渗水,每隔一定时间有一滴水滴落下。当第5滴离开水塔顶端时,第1滴水滴正好落到地面,则此时第3滴水滴距地面的高度为_______m。

正确答案

4.5

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题型:填空题
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填空题

物体从离地45m的高处作自由落体运动(g取10米/秒2)。它的动能和重力势能相等时,物体离地的高度是____________m;当它的动能为重力势能的2倍时,物体离地的高度是____________m,此时物体的速度大小为____________m/s。

正确答案

22.5,15,24.5

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题型:简答题
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简答题

(10分)水平放置的圆筒绕其中心对称轴匀速转动,转动的角速度 rad/s,桶壁上P处有一小圆孔,桶壁很薄,桶的半径R=2m;如图所示当圆孔正上方某高度h处有一小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径,试通过计算求小球恰好落入圆筒小孔时,释放小球的高度h(空气阻力不计,g取)。

正确答案

试题分析:设小球做自由落体运动下落h高度历时为t,则        … 4分

要使小球恰好落入小孔,对于圆筒的运动需满足:

、1、2、3      ………………… 4分

联立以上二式并代入数据,解得释放小球的高度h为:

 ,、1、2、3 ……      ………………… 2分

说明:结果不是多解得5分,漏掉得8分。

下一知识点 : 相互作用
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